EDA課程8位數(shù)碼管掃描顯示的設(shè)計(jì)

1、eda課程8位數(shù)碼管掃描顯示的設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)： 電子信息工程 學(xué)號(hào)： 2010040209 姓名： 郭亞兵 一、系統(tǒng)方案論證如下圖（1）所示的是8位數(shù)碼掃描顯示電路，其中每個(gè)數(shù)碼管的8個(gè)段：h, g, f, e, d, c, b, a（h是小數(shù)點(diǎn)）都分別連在一起，8個(gè)數(shù)碼管分別由8個(gè)選通信號(hào)k1, k2, k3,k8來(lái)選擇。被選通的數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)，其余關(guān)閉。如在某一時(shí)刻，k2為高電平，其余選通信號(hào)為低電平，這是僅k3對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管顯示來(lái)自段信號(hào)端的數(shù)據(jù)，其余7個(gè)數(shù)碼管呈現(xiàn)關(guān)閉狀態(tài)。根據(jù)這種電路狀況，如果希望在8個(gè)數(shù)碼管顯示希望的數(shù)據(jù)，就必須使得8個(gè)選通信號(hào)k1, k2, k3,k8分別被單獨(dú)選通，并在

2、此同時(shí)，在段信號(hào)輸入口加上希望在該對(duì)應(yīng)數(shù)碼管上顯示的數(shù)據(jù)，于是隨著選通信號(hào)的掃變，就能實(shí)現(xiàn)掃描顯示的目的。一、二、實(shí)驗(yàn)原理與內(nèi)容實(shí)驗(yàn)原理：1 每個(gè)數(shù)碼管的8個(gè)段：hgfedcba（h是小數(shù)點(diǎn)）都分別連在一起， 8個(gè)數(shù)碼管分別由8個(gè)選通信號(hào)k1.k2.。k8選擇，被選通的數(shù)碼管（高電平）顯示數(shù)據(jù)，其余關(guān)閉。如在某一時(shí)刻，k3為高電平，其余為低電平，這時(shí)僅k3對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管顯示來(lái)自段信號(hào)端的數(shù)據(jù)，其余的都關(guān)閉。據(jù)此，就必須使8個(gè)選通信號(hào)分別被單獨(dú)選通，并同時(shí)在段信號(hào)輸入口加上希望顯示的數(shù)據(jù)，就能實(shí)現(xiàn)功能 。 2 clk 是掃描時(shí)鐘，sg 為7段控制信號(hào)，由高位之低位分別接gfedcba7個(gè)段，bt是

3、位選控制信號(hào)。cnt8是一個(gè)3位計(jì)數(shù)器，做掃描計(jì)數(shù)信號(hào)，由進(jìn)程p2生成。進(jìn)程p3是7段譯碼查表輸出程序，進(jìn)程p1 是對(duì)8個(gè)數(shù)碼管選通的掃描程序。例如當(dāng)cnt8=001時(shí)，k2對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管被選通，同時(shí)a被賦值2，再由進(jìn)程p3譯碼輸出1001111，顯示在數(shù)碼管上即為2,。當(dāng)cnt8掃變時(shí)，將能在8個(gè)數(shù)碼管上顯示23408148. 3 本次試驗(yàn)不顯示小數(shù)點(diǎn)，可把sg段控制信號(hào)向量變?yōu)?位（最高位代表小數(shù)點(diǎn)），并在最高位設(shè)置成恒0低電平。圖41 動(dòng)態(tài)數(shù)碼掃描顯示硬件電路原理圖三、實(shí)驗(yàn)步驟1、調(diào)出調(diào)出預(yù)先編好的的源程序，檢查是否正確；在quartus 中新建一個(gè)工程命名為scan_led，將預(yù)先編輯好

4、的程序復(fù)制入vhdl文件中，保存并命名為scan_led。2、編譯、仿真程序；點(diǎn)擊start complilation按鈕進(jìn)行全程仿真沒(méi)有錯(cuò)誤后開(kāi)始進(jìn)行硬件仿真，首先進(jìn)行引腳鎖定，按照實(shí)驗(yàn)講義中的器件引腳選擇模式6，鎖定引腳后如下圖所示。3、引腳鎖定完成后，開(kāi)始下載生成的sof文件，會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管開(kāi)始顯示23408148，實(shí)驗(yàn)成功。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)源程序：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;-entity scan_led is port ( clk : in std_logic

5、; sg : out std_logic_vector(7 downto 0); -段控制信號(hào)輸出 bt : out std_logic_vector(7 downto 0) ); -位控制信號(hào)輸出 end scan_led;-architecture one of scan_led is signal cnt8 : std_logic_vector(2 downto 0); signal a : integer range 0 to 9;beginp1: process( cnt8 ) begin case cnt8 is when 000 = bt = 00000001 ;a bt = 0

6、0000010 ;a bt = 00000100 ;a bt = 00001000 ;a bt = 00010000 ;a bt = 00100000 ;a bt = 01000000 ;a bt = 10000000 ;a null ; end case ; end process p1; p2: process(clk) begin if clkevent and clk = 1 then cnt8 sg sg sg sg sg sg sg sg sg sg sg sg sg sg sg sg null ; end case ; end process p3; end one; 2、實(shí)驗(yàn)結(jié)

7、果：將生成的sof文件通過(guò)下載線下載到實(shí)驗(yàn)箱中，正確顯示了自己的學(xué)號(hào)。改變時(shí)鐘頻率，可以得到不同的效果，如低頻率時(shí)數(shù)碼管逐個(gè)顯示，高頻率時(shí)數(shù)碼管逐個(gè)顯示頻率很快，變成了同時(shí)顯示。3、心得體會(huì)： 1本次實(shí)驗(yàn)要想成功，首先需要知道以下知識(shí)：位控制端是控制哪個(gè)數(shù)碼管顯示。段控制端輸入根據(jù)每個(gè)數(shù)碼管的7個(gè)段輸入的電平高低而發(fā)亮，顯示所需要的數(shù)據(jù) 2本實(shí)驗(yàn)用到3個(gè)進(jìn)程，進(jìn)程p1 是對(duì)8個(gè)數(shù)碼管選通的掃描程序，進(jìn)程p2做掃描計(jì)數(shù)信號(hào)，進(jìn)程p3是7段譯碼查表輸出程序。這給初學(xué)者一個(gè)啟發(fā)，在編寫(xiě)復(fù)雜的程序時(shí)，也可以按照這種方式實(shí)現(xiàn)。 3通過(guò)改變段選值可以使數(shù)碼管顯示不同的數(shù)值。所以顯示自己的學(xué)號(hào)加100，只需

8、要把程序a值改變即可。 4通過(guò)改變clock0的頻率可產(chǎn)生不同的顯示效果。 五、問(wèn)題及思考 掃描在視頻顯示中的應(yīng)用：掃描顯示是通過(guò)把畫(huà)面劃分成很多很多幀來(lái)實(shí)現(xiàn)的。每一幀都是靜止的圖象，快速連續(xù)地顯示幀便形成了運(yùn)動(dòng)的假象。刷新頻率越快，由于人眼的視覺(jué)停留，就會(huì)得到想要的結(jié)果。這就像是拍攝電影一樣，在拍攝武打動(dòng)作時(shí)，實(shí)際中兩人的動(dòng)作是很慢的，但播放時(shí)，人為的把速度放快，才得到了我們?nèi)粘Ｉ钪邢矚g的那種快動(dòng)作效果。六、課程設(shè)計(jì)體會(huì)與建議6.1、設(shè)計(jì)體會(huì)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決問(wèn)題，鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體實(shí)訓(xùn)和考擦過(guò)程?；仡欉@次課程設(shè)

9、計(jì)，我感慨萬(wàn)千，的確，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在這些日子里，我學(xué)到了很多東西，不僅可以復(fù)習(xí)以前學(xué)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多書(shū)本上學(xué)不到的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)是我懂個(gè)了理論和實(shí)際相結(jié)合起來(lái)，從理論中的結(jié)論，把理論應(yīng)用到實(shí)踐中，才能真正的為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和思考能力。再設(shè)計(jì)的過(guò)程中的問(wèn)題很多，但畢竟是第一次做到，難免遇到各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前學(xué)過(guò)的知識(shí)理解不夠深刻，掌握不夠牢固，對(duì)單片機(jī)掌握的不好，還需要更努力學(xué)習(xí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)從新溫故。通過(guò)這次課程設(shè)我體會(huì)到，干任何事都必須耐心，細(xì)致，課程設(shè)計(jì)中許多問(wèn)題不免令我感到有些心煩意亂，但一想老師對(duì)我們的耐心教導(dǎo)，想到自己以后所承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任，我不禁提醒自己，一定要養(yǎng)成高度的責(zé)任，良好的習(xí)慣，這次課程設(shè)計(jì)為我以后的工作得到一定